[發明專利]一種石墨烯負載多重催化劑VOCs凈化裝置及工藝

有效

• 申請號: 201910995444.6
• 申請日: 2019-10-18
• 公開（公告）號: CN112675680B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 吳培源;程金生;鐘聲;曾雪琪;萬維宏;方嘉楠;謝梓欣;植鍵瑩
• 申請（專利權）人: 廣東國源環保機電設備工程有限公司
• 主分類號: B01D53/75
• 分類號: B01D53/75;B01D53/78;B01D53/44;B01D53/86
• 代理公司: 深圳市千納專利代理有限公司 44218
• 代理人: 劉洋

1.一種石墨烯負載多重催化劑VOCs凈化裝置，包括與VOCs廢氣入口連通的廢氣凈化通道、噴淋液存儲罐、微納米氣泡發生器及輸送泵，所述廢氣凈化通道內由下至上設有第一軸流風機、微納米氣泡水霧噴頭和第二軸流風機，所述噴淋液存儲罐與所述微納米氣泡發生器連通，所述微納米氣泡發生器通過所述輸送泵與所述微納米氣泡水霧噴頭連通，其特征在于：

所述廢氣凈化通道內介于所述第一軸流風機與所述第二軸流風機之間設有負載多重VOCs降解催化劑的石墨烯支架，所述多重VOCs降解催化劑為Pd-Pt-Cu、Cr₂O₃-MnO₂-CuO多元催化劑中的任意一種，所述廢氣凈化通道的通道壁呈透明，所述微納米氣泡水霧噴頭位于所述石墨烯支架頂端，所述微納米氣泡發生器內設有間歇脈沖式氣動或液動組件，所述微納米氣泡發生器的發震腔內設有機械震簧，所述發震腔尾部設有調頻螺桿。

2.根據權利要求1所述的石墨烯負載多重催化劑VOCs凈化裝置，其特征在于，所述負載多重VOCs降解催化劑的石墨烯支架的制備方法如下：

S1、清洗泡沫鎳；

S2、將步驟S1處理后的樣品浸泡于多元催化劑前體溶液；

S3、將步驟S2處理后的樣品真空干燥，放置于CVD爐中；

S4、真空條件下往所述CVD爐中導入Ar、H₂和CH₄氣體，恒溫并持續通入甲烷或乙炔；

S5、冷卻得到三維石墨烯/泡沫鎳復合支架；

S6、聚甲基丙烯酸甲酯溶液固定所述三維石墨烯/泡沫鎳復合支架，烘干；

S7、熱FeCl₃/HCl混合溶液刻蝕步驟S6處理后的樣品，采用丙酮蒸汽除去所述聚甲基丙烯酸甲酯，得到負載多重VOCs降解催化劑的石墨烯支架。

3.根據權利要求2所述的石墨烯負載多重催化劑VOCs凈化裝置，其特征在于：所述多元催化劑前體溶液為Pd-Pt-Cu前體溶液、Cr₂O₃-MnO₂-CuO前體溶液中的任意一種；其中，

所述Pd-Pt-Cu前體溶液由等物質的量PdCl₂溶液、H₂PtCl₆溶液、CuCl₂溶液混合而成；

所述Cr₂O₃-MnO₂-CuO前體溶液由等物質的量CrCl₃溶液、MnCl₂溶液、CuCl₂溶液混合而成。

4.根據權利要求1-3任一項所述的石墨烯負載多重催化劑VOCs凈化裝置，其特征在于：所述噴淋液存儲罐中存儲有納米離子水、堿性離子水、堿性還原水，電解水、負離子水中的任意一種。

5.根據權利要求1-3任一項所述的石墨烯負載多重催化劑VOCs凈化裝置，其特征在于：所述廢氣凈化通道內介于所述第一軸流風機和所述微納米氣泡水霧噴頭之間設有氣水分離裝置。

6.根據權利要求5所述的石墨烯負載多重催化劑VOCs凈化裝置，其特征在于：所述廢氣凈化通道外的底部所述VOCs廢氣入口的相對一側設有固液分離器。

7.根據權利要求6所述的石墨烯負載多重催化劑VOCs凈化裝置，其特征在于：所述廢氣凈化通道呈柱狀，其通道壁選用透明高強度玻璃、透明陶瓷、透明高分子材料中的任意一種。

8.根據權利要求7所述的石墨烯負載多重催化劑VOCs凈化裝置，其特征在于：所述VOCs廢氣入口內設有第一傳感器，所述廢氣凈化通道出口內設有第二傳感器。

9.一種應用如權利要求1-8任一項所述的石墨烯負載多重催化劑VOCs凈化裝置的凈化工藝，其特征在于，包括如下步驟：

S1、開啟所述第一軸流風機和所述第二軸流風機，牽引VOCs廢氣在所述廢氣凈化通道內上升；

S2、所述微納米氣泡發生器啟動，將所述噴淋液存儲罐內的噴淋液霧化并輸送到所述微納米氣泡水霧噴頭，再噴淋到VOCs廢氣上；

S3、所述石墨烯支架負載的多重VOCs降解催化劑對VOCs廢氣進行反復多重凈化。